專利名稱：一種鋰離子電池制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰電池領(lǐng);或，尤其涉及一種4里電池制備方法。
背景技術(shù)：
鋰離子電池越來越普遍地應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ铑I(lǐng)域和國防領(lǐng)域，其 生產(chǎn)技術(shù)也一直在發(fā)展前進(jìn)。其中對材料的改進(jìn)最多，而對于鋰離子電
池制備過程的改進(jìn)比較少。鋰離子一般按照如下方法制備先制好正極 片、負(fù)極片，然后在正、負(fù)極片中間安插上隔離膜，按正極片、隔膜、 負(fù)極片的排列順序進(jìn)行疊加或者巻繞成單個(gè)電芯，然后包裝外殼，注入 電解液，密封，化成激活，分容包裝出貨。也有在化成前后對整個(gè)電芯
進(jìn)行熱壓整形的操:作，以局部整平電池的不規(guī)則形變。
采用以上方式生產(chǎn)電芯，盡管工效比較高，但都很難從整體上持久
地消除電池的不少見則形變；同時(shí)，由于熱壓時(shí)電芯受力不均勻，導(dǎo)熱能 力的不一致，還有可能對電池的局部產(chǎn)生致命的損傷。另外，以上現(xiàn)有 方法一般都是在電池注液完成后，對電池進(jìn)行熱壓整形，此時(shí)電池所受 的壓力和溫度對電池中電解液的擠壓損失和熱揮發(fā)損失、變異均有較大 的影響，因此，會(huì)對電池的整體性能產(chǎn)生一定影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的問題在于提供一種鋰離子電池的制備方法，用該 方法制備鋰離子電池可以有效控制鋰離子電池的不規(guī)則膨脹，使鋰離子 電池的外觀做到平整、規(guī)則。
為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種鋰離子電池制備方法，包括以下步驟
l)制備正極片、負(fù)極片將正極活性物質(zhì)和負(fù)極活性物質(zhì)分別附著在正極片金屬集流體和負(fù)極片金屬集流體表面；制備隔膜紙將聚羧 四氟乙烯或者聚偏氟二乙烯溶解在丙酮或者N-曱基吡咯烷酮中得到溶 液，讓聚乙烯或聚丙烯拉伸膜從上述溶液中浸過，使之均勻涂附，并烘 干；
2) 按照正極片、隔膜紙、負(fù)極片的順序?qū)⑸鲜稣龢O片、負(fù)極片和 隔膜紙三者層疊排列，并將三者置于兩層滌綸樹脂膜中間，進(jìn)行熱復(fù)合， 得到由正極片、隔膜紙和負(fù)極片組成的復(fù)合體，將兩個(gè)或兩個(gè)以上復(fù)合 體制成單體電芯，單體電芯通過并聯(lián)或串聯(lián)制成電芯；
3) 將上述電芯置于殼體內(nèi)，注入電解液，進(jìn)行化成處理和分容處 理，得到鋰離子電池。
所述正極活性物質(zhì)包括鋰化合物活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘接劑以及溶劑。
所述正極片的金屬集流體采用的材料是鋁箔或鋁網(wǎng)。 所述負(fù)極活性物質(zhì)包括石墨碳質(zhì)材料、導(dǎo)電劑、粘接劑以及溶劑。 所述負(fù)極片的金屬集流體采用的材料是銅箔或銅網(wǎng)。 所述聚羧四氟乙烯或者聚偏氟二乙烯的溶解質(zhì)量濃度為0. 5-30%。 步驟3)中正極片、隔膜紙和負(fù)極片三者在熱壓設(shè)備或輥壓設(shè)備中 進(jìn)行熱復(fù)合。
步驟3)中熱復(fù)合的壓力為0-10kgf/cm2。 優(yōu)選地，熱復(fù)合的壓力為2kgf/cm2。 步驟3)中熱復(fù)合的溫度為20-95。C。 優(yōu)選地，熱復(fù)合的溫度為60'C。 步驟3)中熱復(fù)合的時(shí)間為少于5min。 優(yōu)選地，熱復(fù)合的時(shí)間為2mi n。
用本發(fā)明所述方法制備鋰離子電池，由于正極片、隔膜紙和負(fù)極片 熱壓復(fù)合成復(fù)合體，所述復(fù)合體為一個(gè)整體，其膨脹一致、變形一致， 再用所述復(fù)合體組裝成電芯，所述電芯具有膨脹一致的特點(diǎn)，可有效抑 制鋰離子電池的局部變形，因此，可以從整體上有效抑制鋰離子電池的 厚度變化，有效控制鋰離子電池的不規(guī)則膨脹，使鋰離子電池的外觀做
4到平整、規(guī)則；同時(shí)，由于正極片、隔膜紙和負(fù)極片在灌注電解液之前 已經(jīng)熱壓復(fù)合為一體，所以電解液在電芯中的正極、負(fù)極間傳導(dǎo)距離就 縮小了很多，因此，所制備的鋰離子電池的傳導(dǎo)內(nèi)阻減少，有利于鋰離 子電池的循環(huán)次數(shù)和倍率放電性能。
本發(fā)明所述方法尤其適合于制備大型動(dòng)力鋰離子電池。


圖l是本發(fā)明所述鋰離子電池制備流程圖； 圖2是鋰離子電池容量檢測數(shù)據(jù)循環(huán)比較圖； 圖3是鋰離子電池容量比檢測數(shù)據(jù)循環(huán)比較圖。
具體實(shí)施例方式
參閱圖l,詳細(xì)i兌明一種鋰離子電池制備方法，包括以下步驟
1) 制備正極片，所述正極片采用鋁箔或鋁網(wǎng)作為金屬集流體，所 述正極活性物質(zhì)包括鋰化合物活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘接劑以及溶劑，將 正極活性物質(zhì)涂覆在鋁箔或鋁網(wǎng)上，并加熱去除鋁箔或鋁網(wǎng)上多余的正 極活性物質(zhì)，再用輥壓機(jī)壓成一定厚度，裁成長條形正極片；
2) 制備負(fù)極片，所述負(fù)極片釆用銅箔或銅網(wǎng)作為金屬集流體，所 述負(fù)極活性物質(zhì)包括石墨碳質(zhì)材料、導(dǎo)電劑、粘接劑以及溶劑，將負(fù)極 活性物質(zhì)涂覆在銅箔或銅網(wǎng)上，并加熱去除銅箔或銅網(wǎng)上多余的負(fù)極活 性物質(zhì)，再用輥壓機(jī)壓成一定厚度，裁成長條形負(fù)極片；
3) 制備隔膜紙，將聚羧四氟乙烯(PVDF)溶解在N-甲基吡咯烷酮 (NMP)中得到溶液，聚夢友四氟乙烯的溶解質(zhì)量濃度為20%，讓聚乙烯拉
伸膜上從上述溶液中浸過，使之均勻涂附，烘干，在聚乙烯(PE)拉伸 膜上形成一層粘結(jié)層，所述粘結(jié)層的厚度為5纟數(shù)米，裁剪成長條形隔膜 紙；
所述溶液還可以是將聚羧四氟乙烯溶解在丙酮中；還可以是將聚偏 氟二乙烯溶解在N-曱基吡咯烷酮或者丙酮中；
除了使用聚乙烯拉伸膜，還可以釆用聚丙烯(PP)拉伸膜；4) 利用上述正極片、負(fù)極片和隔膜紙制備電芯，按照正極片、隔 膜紙、負(fù)極片的順序?qū)⑷吲帕校⑷咧糜趦蓪訙炀]樹脂膜中間， 在已經(jīng)預(yù)熱好的熱壓設(shè)備進(jìn)行熱復(fù)合，熱復(fù)合的壓力為2kgf/cm2，熱復(fù) 合的溫度為6(TC，熱復(fù)合的時(shí)間為2min,得到由正極片、隔膜紙和負(fù) 極片組成的復(fù)合體，將三個(gè)復(fù)合體制成單體電芯，三個(gè)單體電芯通過并 聯(lián)或串聯(lián)方式制成電芯；
滌綸樹脂膜的作用是在熱復(fù)合過程中保護(hù)正極片和負(fù)極片不被壓
壞；
5) 將上述電芯置于殼體內(nèi)，注入電解液，進(jìn)行化成處理和分容處 理，得到鋰離子電池。
采用本發(fā)明所述方法制備的鋰離子電池具有不易變形的優(yōu)點(diǎn)，鋰離 子電池的循環(huán)次數(shù)和倍率放電性能其參數(shù)參見圖2和圖3,容量為2700 毫安的鋰離子電池，當(dāng)其循環(huán)近270次時(shí)，容量仍然高于1800毫安， 當(dāng)其循環(huán)500次時(shí)，其有效容量比仍高于85 /"
權(quán)利要求
1、一種鋰離子電池制備方法，包括以下步驟1)制備正極片、負(fù)極片將正極活性物質(zhì)和負(fù)極活性物質(zhì)分別附著在正極片金屬集流體和負(fù)極片金屬集流體表面；制備隔膜紙將聚羧四氟乙烯或者聚偏氟二乙烯溶解在丙酮或者N-甲基吡咯烷酮中得到溶液，讓聚乙烯或聚丙烯拉伸膜從上述溶液中浸過，使之均勻涂附，并烘干；2)按照正極片、隔膜紙、負(fù)極片的順序?qū)⑸鲜稣龢O片、負(fù)極片和隔膜紙三者層疊排列，并將三者置于兩層滌綸樹脂膜中間，進(jìn)行熱復(fù)合，得到由正極片、隔膜紙和負(fù)極片組成的復(fù)合體，將兩個(gè)或兩個(gè)以上復(fù)合體制成單體電芯，單體電芯通過并聯(lián)或串聯(lián)制成電芯；3)將上述電芯置于殼體內(nèi)，注入電解液，進(jìn)行化成處理和分容處理，得到鋰離子電池。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種鋰離子電池制備方法，其特征在于 所述正極活性物質(zhì)包括鋰化合物活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘接劑以及溶劑。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鋰離子電池制備方法，其特征 在于所述正極片的金屬集流體采用的材料是鋁箔或鋁網(wǎng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種鋰離子電池制備方法，其特征在于 所述負(fù)極活性物質(zhì)包括石墨碳質(zhì)材料、導(dǎo)電劑、粘接劑以及溶劑。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種鋰離子電池制備方法，其特征 在于所述負(fù)極片的金屬集流體采用的材料是銅箔或銅網(wǎng)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種鋰離子電池制備方法，其特征在于 所述聚羧四氟乙烯或者聚偏氟二乙烯的溶解質(zhì)量濃度為0. 5-30%。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種鋰離子電池制備方法，其特征在于 步驟3)中熱復(fù)合的溫度為20-95°C。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種鋰離子電池制備方法，其特征在于 步驟3)中熱復(fù)合的時(shí)間為少于5min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋰離子電池制備方法，包括以下步驟1)制備正極片、負(fù)極片和隔膜紙；2)利用上述正極片、負(fù)極片和隔膜紙制備電芯，按照正極片、隔膜紙、負(fù)極片的順序?qū)⑷吲帕?，并將三者置于兩層滌綸樹脂膜中間，進(jìn)行熱復(fù)合，得到由正極片、隔膜紙和負(fù)極片組成的復(fù)合體，將兩個(gè)或兩個(gè)以上復(fù)合體制成單體電芯，單體電芯通過并聯(lián)或串聯(lián)制成電芯；3)將上述電芯置于殼體內(nèi)，注入電解液，進(jìn)行化成處理和分容處理，得到鋰離子電池。用該方法制備鋰離子電池可以有效控制鋰離子電池的不規(guī)則膨脹，使鋰離子電池的外觀做到平整、規(guī)則，且有利于鋰離子電池的循環(huán)次數(shù)和倍率放電性能。
文檔編號H01M10/38GK101621136SQ20091010743
公開日2010年1月6日 申請日期2009年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月19日
發(fā)明者中 岳, 梁百勝 申請人:深圳市普天通數(shù)碼實(shí)業(yè)有限公司